黃金礦山采礦技術(shù)現(xiàn)狀及展望

張平順

（山東黃金礦業(yè)（萊西）有限公司，山東 萊西 266613）

在社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步中，礦產(chǎn)資源已經(jīng)成為社會(huì)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ钪兴璧幕举Y源，故而對(duì)采礦行業(yè)的發(fā)展提出的要求也逐漸升高；目前已經(jīng)明確的礦產(chǎn)資源實(shí)際消耗量在不斷增加，采礦作業(yè)也逐漸向更深層次發(fā)展，但是在環(huán)保以及地溫升高等因素的影響下，采礦作業(yè)的發(fā)展受到影響。因此，需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)采礦技術(shù)加以全面分析，以便在黃金礦山采礦工作中發(fā)揮出技術(shù)價(jià)值。

1 我國黃金的勘探現(xiàn)狀

分析我國黃金目前的勘探情況，其現(xiàn)狀可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：第一，礦石尋找的深度相對(duì)較淺。黃金開發(fā)工作中，礦產(chǎn)尋找的難度較大的存在的主要問題之一。我國的金礦所處的地理環(huán)境普遍比較復(fù)雜，故而尋找金礦的工作在開采中具有非常重要的價(jià)值，而尋找金礦的深度能夠間接或者直接對(duì)其采收率產(chǎn)生影響。但是，我國金礦尋找技術(shù)還需要進(jìn)一步提升，目前可探測(cè)的深度一般為1km左右，而其他國家的探測(cè)深度通常能夠達(dá)到4000km左右。第二，有較多的未探明的金礦。我國黃金的儲(chǔ)備量在世界上都位居前列，而這個(gè)儲(chǔ)備量只能滿足國家6年左右的消費(fèi)需求。由于黃金的價(jià)格不斷上漲，金礦的價(jià)值也隨之上升，導(dǎo)致金礦在一定程度上發(fā)生過度開采情況，促使黃金價(jià)格產(chǎn)生波動(dòng)[1]。第三，黃金儲(chǔ)備規(guī)模相對(duì)較小。我國的金礦資源相對(duì)較少，金礦的基本儲(chǔ)備不是非常充足，已經(jīng)探明的黃金礦山資源也不多，從而影響黃金礦山的開采，對(duì)我國黃金生產(chǎn)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，并在一定程度上造成黃金價(jià)格波動(dòng)。

2 黃金礦山采礦技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 淺孔留礦法

淺孔留礦法在開采黃金礦山的作業(yè)中，實(shí)際需要的設(shè)備較少，需要的投資比較少，工程量相對(duì)也比較低，能夠很快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能目標(biāo)，因此中小型的礦山開采可以使用該方法。該方法在黃金礦山的采礦中應(yīng)用比較普遍，根本原因是礦山開采技術(shù)條件比較適合。淺孔留礦法的應(yīng)用條件就是礦山巖石能夠保證基本穩(wěn)定性，但存在局部不穩(wěn)定且具有一定傾斜狀態(tài)的礦體，普遍應(yīng)用在厚度在2m以上的礦體，如果是較薄或者是極薄礦體，以多脈合采的方式進(jìn)行開采，需要保證礦石本身不自然、不結(jié)塊。從目前淺眼留礦法的實(shí)際應(yīng)用情況來看，具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：其一，采準(zhǔn)的工程量相對(duì)較少，支護(hù)工程較少；其二，采場的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，且回采祖業(yè)使用的工藝技術(shù)比較簡單；其三，生產(chǎn)工藝難度較低，容易掌握，作業(yè)人員更容易快速且準(zhǔn)確的掌握采礦技術(shù)；其四，采礦作業(yè)需要使用的設(shè)備比較簡單，沒有復(fù)雜性，并且實(shí)際需要的數(shù)量較少；其五，與其他的技術(shù)手段對(duì)比而言，采礦生產(chǎn)的能力較高；其六，礦石的塊度普遍較小，有較高的實(shí)際出礦率[2]。

但是該方法的實(shí)際應(yīng)用也有很多不足，其缺點(diǎn)可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：其一，回采作業(yè)工作中的二次破碎以及平場工作量都比較大；其二，采礦工人的勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)比較大，作業(yè)的環(huán)境相對(duì)較差，對(duì)支護(hù)以及頂幫的安全性要求較高；其三，很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，生產(chǎn)能力以及作業(yè)效率很難實(shí)現(xiàn)大幅度提升；其四，回采作業(yè)只能將其中三分之一的礦石釋放出來，其余滯留在采場，導(dǎo)致開采企業(yè)大量的流動(dòng)資金被積壓；其五，回采作業(yè)之后會(huì)出現(xiàn)很大一部分采空區(qū)，增加礦山安全隱患，如果沒有及時(shí)處理，容易造成安全事故。

2.2 空?qǐng)霾傻V法

空?qǐng)霾傻V法是最早使用的礦產(chǎn)資源開采技術(shù)，在長期的發(fā)展下已經(jīng)非常成熟，在采礦領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛?？?qǐng)霾傻V法作業(yè)的主要原理是：以礦柱的支撐性和圍巖的穩(wěn)定性作為采礦的基礎(chǔ)，回采作業(yè)時(shí)維護(hù)好采空區(qū)，或者使用已經(jīng)開采的礦石、支架等作為臨時(shí)性的輔助設(shè)備，以此保證采礦的安全性。該方法對(duì)礦石的穩(wěn)定性、圍巖的穩(wěn)定性的要求相對(duì)較高，普遍應(yīng)用在化工礦山以及有色金屬礦山的作業(yè)中[3]。同時(shí)，該方法具有較高的生產(chǎn)能力、較低的開采成本，并且在具體的作業(yè)中也可以結(jié)合具體的情況對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新。將空?qǐng)霾傻V法應(yīng)用在黃金礦山的采礦中，可提高經(jīng)濟(jì)效益，降低對(duì)環(huán)境的破壞，還能夠提高作業(yè)的安全性。

2.3 崩落采礦法

崩落采礦法是一種一步驟回采技術(shù)，是以崩落圍巖作為基礎(chǔ)條件，對(duì)采場現(xiàn)場實(shí)施地壓管理的采礦方法，即在礦體崩落的同時(shí)，以自然或者強(qiáng)制的方法促使崩落圍巖對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填，以此實(shí)現(xiàn)控制地壓的處理目標(biāo)。這也是崩落采礦法所具備的主要特點(diǎn)之一，而使用該方法的前提條件是地表允許崩落，因此如果地面有公路、鐵路等重要建筑物，或者有河流經(jīng)過，或者覆蓋層中含有厚層亞黏土、未經(jīng)疏感的砂層、流砂等情況，不適合應(yīng)用該方法；同時(shí)，如果是具有自然傾向的礦床也不適合使用崩落采礦法。該方法具體可以分為分段崩落法、分層崩落法、階段崩落法以及單層崩落法等。其中單層以及分層崩落法實(shí)際應(yīng)用在淺眼落礦，每次的落礦量需要控制在較小的范圍內(nèi)，不能過大，對(duì)于回采作業(yè)時(shí)需要在工作的空間內(nèi)做好支護(hù)工作，整個(gè)工藝復(fù)雜性較高，生產(chǎn)能力也不高，但是采礦的貧化損失降低[4]。分段和階段崩落法組要應(yīng)用在藥室爆破、深孔礦體或者深孔爆破工作中，以此的崩落量非常大，實(shí)際生產(chǎn)能力也比較高，上面覆蓋的圍巖會(huì)隨著礦石的崩落而崩落，或者崩落時(shí)間滯后，并且是在覆蓋圍巖之下能夠達(dá)到出礦的目的，故而貧化率較高，采礦企業(yè)的損失較大。

最初黃金礦產(chǎn)的采礦方法不倡導(dǎo)該方法，但是開采品位逐漸下降，回采難度較低的礦床也越來越少，加上低品位且存在狀態(tài)比較復(fù)雜的黃金礦山需要加大開發(fā)力度，該方法逐漸被接受。

2.4 充填采礦法

充填采礦法是一種人工支護(hù)采礦方法，適合應(yīng)用在圍巖穩(wěn)定性較差的稀缺、高品位以及貴重礦石的礦山的開采工作中；在礦塊或者是礦房的開采工作中，回采工作面的持續(xù)進(jìn)行過程中將充填材料誰送到采空區(qū)域，以便控制崩落、地壓以及地表移動(dòng)等情況，而后在充填體上順利實(shí)施回采作業(yè)。充填采礦法的主要特點(diǎn)就是作業(yè)的安全性較高，并且對(duì)地表造成的破壞相對(duì)較小。同時(shí)，回采率相對(duì)較高，有效就降低礦石貧化率，尤其是目前礦床開采工作中呈現(xiàn)出高地壓、高應(yīng)力等特點(diǎn)的背景下，充填采礦法在黃金礦山采礦工作中有著不可替代的作用，其優(yōu)點(diǎn)有：其一，開采礦場圍巖有著較高的穩(wěn)定性，能夠有效避免片幫以及冒頂?shù)葐栴}；其二，采準(zhǔn)切割的工作量相對(duì)于其他方法明顯降低，有著較好的通風(fēng)效果，并且具有較大的靈活性，能夠有效降低采礦損失；其三，對(duì)于礦石自然性的內(nèi)燃火災(zāi)能夠?qū)嵤┯行ьA(yù)防，便于對(duì)尾礦進(jìn)行合理處理，與綠色礦山的環(huán)保以及發(fā)展要求相符[5]。

充填采礦法雖然現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較高，但在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在一定不足：首先，充填材料的適應(yīng)缺少合理性。使用的材料需要具備的物理性能有容重、孔隙率、可壓縮性、固體含量、濕度以及抗剪力學(xué)強(qiáng)度等，有很多因素都會(huì)對(duì)物理性能產(chǎn)生影響，在很大程度上受到骨料成分和結(jié)構(gòu)、膠結(jié)材料所包含的成分以及實(shí)際組成方式等條件的影響，而充填材料的強(qiáng)度會(huì)直接影響采場的穩(wěn)定性。但是，礦山采礦的作業(yè)工作中還存在著不同程度的充填材料使用不合理的情況，影響充填質(zhì)量和效率。其次，自動(dòng)化水平需要進(jìn)一步提升。自動(dòng)化水平不高會(huì)對(duì)礦山的開采產(chǎn)生不良影響，比較常見的有使用的設(shè)備出現(xiàn)腐蝕、磨損等情況，性能穩(wěn)定性降低，進(jìn)而影響充填技術(shù)的發(fā)展；同時(shí)，自動(dòng)化偏低的水平會(huì)對(duì)礦山的開采企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不良影響。

3 黃金礦山采礦技術(shù)展望

從建國至今，我國的金屬礦產(chǎn)采礦技術(shù)有了顯著的提升，很多開采方便且和含量高的礦產(chǎn)都已經(jīng)納入開采的行列，但是隨著我國各行業(yè)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)水平的提升，對(duì)礦石的需求越來越高，展望礦產(chǎn)為未來的發(fā)展，一些開采難度高、含量較低的礦產(chǎn)也會(huì)逐漸納入到開采行列中，這樣可能會(huì)出現(xiàn)環(huán)境被破壞、礦產(chǎn)資源缺失等問題，這樣對(duì)礦石開采技術(shù)就有了更高的需求。

在黃金礦山實(shí)際開采工作中，各崗位相關(guān)的工作人員需要重視采礦技術(shù)的合理應(yīng)用，注意實(shí)際工作的安全性，尤其是在破碎、松散的礦產(chǎn)資源開采作業(yè)中要高度重視安全性。在未來的金屬礦產(chǎn)開采中，利用先進(jìn)的技術(shù)手段模擬分析空間狀態(tài)，以此選擇合適的采礦技術(shù)。同時(shí)，礦山的開采還需要重視采空區(qū)域的開發(fā)利用，可以將其按照尾礦庫的要求進(jìn)行建設(shè)，能夠減少礦產(chǎn)開采產(chǎn)生的廢物，甚至是無廢物產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的有效保護(hù)，并且能夠重復(fù)利用空間資源；還可以避免采空區(qū)域出現(xiàn)塌陷問題，能夠在一定程度上為工作人員的生命財(cái)產(chǎn)提供可靠的安全保障。這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用具有必然性和必要性，充分利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究，爭取進(jìn)一步提高黃金礦山開采的高效性和安全性。

4 總結(jié)

總而言之，在綠色礦山、環(huán)境保護(hù)等理念和標(biāo)準(zhǔn)的社會(huì)背景下，需要對(duì)各類型資源進(jìn)行合理應(yīng)用，提高其使用效率，實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能減排。因此，在黃金礦山的采礦工作中，需要企業(yè)結(jié)合開采現(xiàn)場的實(shí)際情況，選擇合適的采礦技術(shù)，保證采礦的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性；同時(shí)，在采礦工作中需要保證各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的合理性，切實(shí)解決采礦作業(yè)中存在的問題，提高礦產(chǎn)的開采效率，推動(dòng)采礦技術(shù)發(fā)展。